ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СТАБИЛИЗАТОРОВ НА ГОРЕНИЕ СИЛИКОНОВОЙ РЕЗИНЫ С ПОМОЩЬЮ ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ
Аннотация
Силиконовые резины используются для изготовления огнестойких изоляционных оболочек кабелей и изоляторов высоковольтных линий. Среди них следует выделить высоконаполненную маслобензостойкую силиконовую резину марки ИРП 1338 производства ОАО «Казанский завод синтетического каучука». Данная резина изготавливается на основе каучука СКТВ и содержитаэросил А-300, окись титана, белую сажу У-333, вулканизующий агент перкадокс BC-FF и антиструктурирующий агент НД-8 - α,ω-полидиметилсилоксандиол. Ранее нами была исследована кинетика процесса горения данной резины, содержащей антиструктурирующую добавку НД-8, а также Ca/Zn-стабилизатор, Компанокс (2,6-бис((3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)метил) циклогексан-1-он) и их комбинацию, которые применяются для повышения термостабильности резин на основе карбоцепных каучуков. В настоящей работе с помощью искусственных нейронных сетей (ИНС) получена многофакторная вычислительная модель горения резины ИРП 1338. Проведено исследование влияния отмеченных стабилизаторов на скорость горения силиконовой резины ИРП 1338. Процесс горения исследовали путем измерения в различные моменты времени относительной высоты несгоревшей части образцов резины в виде стандартных прямоугольных столбиков размером 10х2х2 мм. Горение происходило под действием луча инфракрасного (длина волны 10,6 мкм) лазера ЛГ-25, при трех температурах лучеиспускания (800, 900, 1000 ºС). В качестве основных факторов, влияющих на процесс горения резины, были выбраны температура лучеиспускания лазера, под действием которой происходило вынужденное горение резины, природа вводимых в резину стабилизаторов и температура горения резины, измеряемая термопарой, помещенной на поверхность горящей резины. Целевой функцией ИНС-модели являлась относительная высота несгоревшей части образцов резины. Причем считалось, чем больше относительная высота несгоревшей части образцов резины, тем меньше скорость горения и выше эффективность стабилизатора. Полученная ИНС-модель позволила выявить три этапа горения резины и исследовать особенности влияния стабилизаторов на процесс горения. Установлено, что из трех исследованных стабилизаторов Ca/Zn-стабилизатор наиболее эффективно замедляет процесс горения резины за счет взаимодействия олеатов кальция и цинка этого стабилизатора с молекулами каучука. Таким образом, установлена возможность повышения огнестойкости резины на основе силоксанового каучука марки СКТВ за счет замены антиструктурирующего агента НД-8 на Ca/Zn-стабилизатор.
Для цитирования:
Абруков В.С., Ефимов К.В., Тарасов Н.А., Кольцов Н.И. Исследование влияния стабилизаторов на горение силиконовой резины с помощью искусственных нейронных сетей.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 1. С. 84-88
Литература
Mikhailova G.A., Baburina V.A., Kalmykova V.Ya., Borisoglebskii S.V. Silicone cabling rubber mixtures produced by Open Joint Stock Company "Kazan plant of synthetic caoutchuc". Kauchuk i rezina. 2008. N 1. P. 5-7 (in Russian).
Mikhailova G.A., Baburina V.A., Kalmykova V.Ya., Deberdeev R.Ya., Kutyrev G.A. Influence of sorption-inactive fillers on oil and petrol resistance of siloxane rubbers. Kauchuk i rezina. 2008. N 2. P. 16-20 (in Russian).
Mikhailova GA, Baburina V.A., Kalmykova V.Ya., R.Ya., Deberdeev R.Ya., Kutyrev G.A. Influence of additives of flame retardants on the properties of siloxane rubbers. Kauchuk i rezina. 2008. N 3. P. 2-4 (in Russian).
Ushmarin N.F., Efimov K.V., Tarasov N.A., Kol’tsov N.I. Influence of stabilizers on the kinetics of the combustion of silicone rubber. Vestn. Kazanskogo tekhnol. un-ta. 2016. V. 19. N 21. P. 27-29 (in Russian).
Fomin D.L. Influence of the distribution of chemicals-additives in the polymer matrix on the properties of non-combustible cable plastics. Collection of papers. International youth scientific school «Kirpichnikovskiye chteniya». Kazan: KSTU. 2012. P. 183-184 (in Russian).
Saygitbatalova S.Sh., Cherezova E.N., Liakumovich A.G. Stabilization of butylrubber by 2,6-bis ((3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) methyl)cyclohexane-1-one. Kauchuk i rezina. 2014. N 6. P. 12-15 (in Russian).
Abrukov V.S., Karlovich E.V., Afanasyev V.N., Semenov Yu.V., Abrukov S.V. Creation of propellant combustion models by means of data mining tools. Intern. J. Energ. Mat. Chem. Propul. 2010. V. 9. N 5. P. 385-396.
Abrukov V.S., Abrukov S.V., Karlovich E.V., Semenov Yu.V. The knowledge base of the combustion process: the future of the combustion world. Vestn. Chuvash. un-ta. 2013. N 3. P. 46-52 (in Russian).
Abrukov V., Kochakov V., Smirnov A., Abrukov S., Anuf-rieva D. Knowledge-based system is a goal and a tool for basic and applied research. 9th International Conference on Application of Information and Communication Technologies, AICT 2015 – Proceedings 9. 2015. P. 60-63.
Petrova N.P., Abrukov V.S., Tarasov N.A., Kol’tsov N.I. Investigation of regularities of burning process of rubber on the basis of nitrile-butadiene caoutchuc using artificial neural networks. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2015. V. 58. N 2. P. 64-67 (in Russian).
www.basegroup.ru
